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1 第八章香料香精 香精香料 调味料研发科朱晓东 1 2 课题内容 香料的基本概念及分类天然香料和合成香料香精的基本概念及组成调香中的常用术语 1 3 一 香料的基本概念及分类 香料 又称香原料 是能被嗅觉嗅出气味或味觉品出香味的物质 是调制香精的原料 可以是单体也可以是混合物 香包括香气和香味 香气是由嗅觉器官感觉到的 香味是由嗅觉和味觉器官同时感觉到的 香料的分类 多种分类方法 香气的相似性 用途 原料来源 有机化合物分类法等 来源 天然香料 合成香料 动物性 植物性 天然等同香料 人造香料 1 4 天然香料 天然香料又可分为动物性香料和植物性香料 动物性香料是指从某些动物的生殖腺分泌物和病态分泌物中提取出来的含香物质 植物性天然香料是从芳香植物的花 草 叶 枝 根 茎 皮 果实或树脂中提取出来的有机物的混合物 动物性天然香料主要有四种 麝香 灵猫香 海狸香和龙涎香 品种少但较名贵 在香料中却占有重要地位 1 5 动物性天然香料 1 麝香a 来源雄麝香鹿的生殖腺分泌物 b 采集切取香囊经干燥或活麝鹿刮香 c 用途最珍贵的香料之一 作为高级香水香精的定香剂 1 6 2 灵猫香a 来源雌雄灵猫的香囊分泌的粘稠状物质 b 采集切取香囊或刮香 c 用途灵猫香香气比麝香更为优雅 常作高级香水香精的定香剂 作为名贵中药材 它具有清脑的功效 1 7 3 海狸香a 来源雌雄海狸的梨状腺囊内的白色乳状粘稠液 b 采集捕杀海狸后切取香囊 c 用途主要用于东方型香精的定香剂 1 8 4 龙涎香a 来源产自抹香鲸的肠内 一般认为是抹香鲸吞食多量海中动物体而形成的一种结石由鲸鱼体内排出 漂浮在海面上或冲上海岸 b 采集在海洋上拾起龙涎香块 经熟化后即为龙涎香料 c 用途具有微弱的温和乳香动物香气 其香品质最为高尚 是配制高级香精的优良定香剂 1 9 植物性天然香料 1 植物性香料的芳香成分极多 目前分离出来的有机化合物有3000多种 从化学结构大体上可分为四大类 1 萜类化合物天然植物性香料中的大部分有香成分是萜类化合物 2 芳香族化合物天然植物性香料中 芳香族化合物的存在仅次于萜类 3 脂肪族化合物 1 10 其含量和作用一般不如萜类化合物和芳香族化合物 4 含氮和含硫化合物含氮和含硫类化合物在天然植物性香料中存在及含量都很少 2 植物性天然香料的生产方法植物性天然香料的生产方法通常有五种 水蒸气蒸馏法 压榨法 浸提法 吸收法和超临界流体萃取法 不同植物的含香成分和含香部位适合不同的生产方法 也得到不同形态的产品 1 11 植物性天然香料的生产方法及状态 1 12 天然香料的制备方法 1 压榨法 制取天然香料的最简单方法 不会使香料变性 压榨法系利用机械挤压或压磨的方法提取精油 如柠檬 橙子 柑橘等 的生产方法 这些化合物芳香物含量高 在高温下或长期放置时 会发生氧化 聚合等反应而导致精油变质 2 水蒸气蒸馏法 提取香料的最重要方法 该法设备简单 易操作 成本低 产量较大 绝大多数芳香植物均可用水蒸气蒸馏法生 1 13 产精油 但它不适用于在沸水中香成分易分解变质或香成分水溶性较好的植物原料 如茉莉 紫罗兰 风信子等一些鲜花 3 浸提法 利用低沸点的有机溶剂能溶解香料的性质 将原料浸泡后进行萃取 通过蒸发浓缩 回收溶剂制得 但该法大量使用有机溶剂 成本较高 常用原料为鲜花 树脂 香豆等 4 吸收法 采用精制后的牛油 猪油等非挥发 1 14 性溶剂或活性炭等固体吸附剂 将鲜花放在油脂附近或撒在吸附剂上进行吸收 所得香产品称为香脂 5 超临界流体萃取法 利用超临界流体在临界温度和压力附近具有的特殊性能 即接近液体的密度和对物质良好的溶解性 以及接近气体的高扩散性 进行萃取的一种分离方法 常用的超临界流体有 二氧化碳 液态丙烷 丁烷等 其中使用最多的是二氧化碳 1 15 合成香料 天然动植物香料往往受自然条件的限制及加工因素等条件的影响 造成产量和质量不稳定 无法满足众多加香制品的需求 利用单离香料或化工原料通过有机合成的方法制备的香料 具有化学结构明确 产量大 品种多 价格低廉等特点 可以弥补天然香料的不足 增大了有香物质的来源 因而得以长足发展 目前文献记载的合成香料约有4000 5000种 常用的有700种左右 国内能生产的合成香料约有400余种 其中香兰素 香豆素 洋茉莉醛等合成香料在国际上享有 1 16 盛名 在香精配方中 合成香料占85 左右 有时甚至超过95 香料合成采用了许多有机化学反应 如氧化 还原 水解 缩合 酯化 卤化 硝化 加成 异构 环化等 按原料来源的不同 简单介绍合成香料的生产 1 用天然植物精油生产合成香料在合成香料中 可利用的天然精油非常多 如松节油 山苍子油 香茅油 八角茴香油等 首先通过物理或化学的方法 1 2020 1 9 17 18 从这些精油中分离出单体 即单离香料 然后用有机合成的方法 将它们合成为价值更高的香料化合物 如从八角茴香中经水蒸气蒸馏出的八角茴香油中含有80 左右的大茴香脑 将大茴香脑单离后 用高锰酸钾氧化 制出有山楂花香的大茴香醛 用于配制金合欢 山楂等日用香精 2 用煤炭化工产品生产合成香料煤炭在炼焦炉炭化室中受高温作用发生热分解反应 除生成炼钢用的焦炭外 尚可 1 19 得到煤焦油和煤气等副产品 这些焦化副产品经进一步分馏和纯化 可得到酚 萘 苯 甲苯等基本有机化工原料 利用这些基本有机化工原料 可以合成大量芳香族和麝香酮等有价值的合成香料化合物 如苯与氯乙酰 在催化剂作用下合成为具有水果香气的苯乙酮 用于紫丁香 百合等日用香精中 3 用石油化工产品生产合成香料从炼油和天然气化工中 可以直接或间接地得 1 20 到大量有机化工原料 如苯 甲苯 乙炔 乙烯 异丁烯 异戊二烯 异丙醇 环氧乙烷 丙酮等 利用这些石油化工产品为原料 既可合成脂肪族醇 醛 酮 酯等一般香料 还可合成芳香族香料 萜类香料 合成麝香以及一些其他宝贵的合成香料 1 21 总结 天然香料是香料混合物 代表的是某种动植物的香气 一般可直接用于加香制品中 但其价格较昂贵 直接使用 成本过高 且在加工处理过程中部分芳香成分易损失或被破坏 在香气上与原来的芳香植物有一定差距 因此通常天然香料很少直接用于加香制品 合成香料在某些方面弥补了天然香料的不足 扩大了芳香物质的来源 但它香气单一 直接用于加香制品同样难以满足产品要 1 22 求 为了获得具有某一天然动植物的香气或香型 必须经过调香工作者的艺术加工 即调香 才能使之具有或接近某一天然动植物的香韵或香型 用于加香制品中 1 23 二 香精的基本概念 香精 由人工调配出来的或由发酵 酶解 热反应等方法制造的含有多种香成分的混合物 又称调和香料 调香 调配香精的过程 香精具有一定的香型 调和比例常用质量百分比表示 单体香料和天然香料香味比较单调 除极个别品种外 一般不能单独使用 须调配成香精后 才能用于加香产品中 1 24 香料香精的发展 香料的应用可以追溯到公元前3世纪 中国 印度 埃及 希腊等都是最早应用香料的国家 8 10世纪人们用蒸馏法分离香料 13世纪第一次从精油里分离香料化合物 15世纪成为许多国家统治阶层奢华的象征 19世纪合成香料工业逐渐发展起来 1 25 香精的组成 香精是数种或数十种香料的混合物 好的香精留香时间长 且自始至终香气圆润纯正 绵软悠长 香韵丰润 给人以愉快的享受 因此 为了了解在香精配制过程中 各香料对香精性能 气味及生产条件等方面的影响 首先需要仔细分析它们的作用和特点 1 26 从香料在香精中的作用出发 不论是哪种类型的香精 按照香料在香精中的作用 大都是由以下五个部分组成 1 主香剂 Base 亦称主香香料 是决定香气特征的重要组分 是形成香精主体香韵和基本香气的基础原料 在配方中用量较大 因此主香剂香料的香型必须与所要配制的香精香型一致 在香精配方中 有时只用一种香料作主香剂 但多数情况下都是用多种香料作主香剂 2 和香剂 Blender 亦称协调剂 是调和 1 27 香精中各种成分的香气 使主香剂香气更加突出 圆润和浓郁 因此用作和香剂的香料香型应和主香剂的香型相同 3 修饰剂 Modifier 亦称变调剂 是使香精香气变化格调 增添某种新的风韵 用作修饰剂的香料香型与主香剂香型不同 在香精配方中用量较少 但却十分奏效 4 定香剂 Fixative 亦称保香剂 定香剂不仅本身不易挥发 而且能抑制其它易 1 28 挥发香料的挥发速度 从而使整个香精的挥发速度减慢 留香时间长 使全体香料紧密结合在一起 使香精的香气特征或香型始终保持一致 是保持香气持久稳定性的香料 5 香花香料 Floralcomposition 亦称增加天然感的香料 其作用是使香精的香气更加甜悦 更加接近自然花香 主要采用各种香花精油 1 29 从香气感觉的观点出发 根据香精配方中香料的挥发度和留香时间的不同 大体将香精分为头香 体香与基香三个相互关联的组成部分 1 头香 Topnote 亦称顶香 是最初对香精嗅辨时的香气印象 即人们首先能通过鼻腔嗅感到的香气特征 2 体香 Bodynote 亦称中香 是在头香之后 立即被嗅感到的中段主体香气 它能使香气在相当长的时间中保持稳定和一致 1 30 3 基香 Basicnote 亦称尾香 是在香精的头香和体香挥发之后 留下来的最后香气 影响香精不稳定的因素 香精中某些香料分子之间发生化学反应 如酯交换 酯化 酚醛缩合 醇醛缩合等反应 香精中某些分子 如醇 醛 不饱和键等分子和空气之间发生氧化反应 香精中某些分子 如某些醛 酮 含氮化合物等遇光照后发生物理化学反应 1 31 香精某些成分与加香制品中某些组分之间难以配伍或发生物理 化学反应 如受酸碱度的影响而发生水解反应等 香精中某些成分与加香制品或包装容器材料之间的反应等 1 32 调香中的常用术语 香型 描述某一种香精或加香制品的整体香气类型或格调香韵 描述某一种香料 香精或加香产